發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 07:06

  本文關(guān)鍵詞：超聲造影劑微泡間相互作用力理論研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,超聲造影劑(簡稱UCA)正在超聲造影、藥物輸送載體、以及組癌癥治療等領(lǐng)域扮演著重要的角色。例如在超聲造影領(lǐng)域,由于其具有較大的散射率而使超聲圖像更加清晰。UCA微泡之間的最主要作用力被稱為二階Bjerknes力,該力的存在可能導(dǎo)致UCA微泡在局部聚集,從而影響UCA微泡功能的發(fā)揮。一種控制UCA微泡聚團(tuán)的方式是通過外加聲場控制二階Bjerknes力的大小和方向,防止微泡聚集,使UCA微泡移動(dòng)到理想的位置完成靶向藥物輸送或形成廣泛的分布從而強(qiáng)化造影效果。文獻(xiàn)調(diào)研顯示,已有文獻(xiàn)對于UCA間的作用力(二階Bjerknes力)的研究并不充分。本文通過建立理論模型并采用擾動(dòng)法和數(shù)值方法進(jìn)行求解,對UCA微泡間的二階Bjerknes力及其影響因素做了分析和討論。首先,本文通過UCA微泡的基本幾何模型和UCA微泡間的幾何聯(lián)系與UCA微泡之間相互作用力的基本方程,得到了微泡振蕩和輻射壓力之間的關(guān)系表達(dá)式,并將其與沒有外殼的普通壓縮性氣體微泡的表達(dá)式進(jìn)行比較。主要的區(qū)別在于外殼的性質(zhì),其中最主要影響參數(shù)有微泡外殼的材料、動(dòng)力粘度、內(nèi)外表面張力；此外,UCA微泡外殼的存在帶來阻尼系數(shù)的變化也都在公式中得到了反映。第二,使用擾動(dòng)法對基本方程進(jìn)行線性化求解,得到了UCA微泡的二階Bjerknes力的表達(dá)式,并對重要的參數(shù)進(jìn)行解析解求解,分析這些參數(shù)對于微泡聚團(tuán)的影響。這些參數(shù)包括微泡參數(shù)、外加聲場參數(shù)以及殼體的特征參數(shù)等三個(gè)方面。通過解析解的求解,得到的結(jié)論有：殼體以及材料的變化,為影響微泡間二階Bjerknes力的主要影響因素,隨著微泡外殼的厚度的增大可以使微泡的自然頻率增加,進(jìn)而影響二階Bjerknes力的大小和方向；微泡動(dòng)力粘度的增加可以增加微泡的自然頻率從而使微泡間的二階Bjerknes力的性質(zhì)發(fā)生改變。第三,討論了UCA微泡其他參數(shù)對于二階Bjerknes力的影響。主要結(jié)論有,UCA微泡的半徑從兩個(gè)方面影響二階Bjerknes力的變化：首先會(huì)對微泡自然頻率有影響-隨著UCA微泡半徑的增大,其自然頻率會(huì)下降；其次,當(dāng)微泡的半徑相對于微泡間距較大時(shí),二階Bjerknes力的變化規(guī)律會(huì)改變。此外,微泡間的距離以及外加聲場的頻率也都與微泡的自然頻率的變化相關(guān),從而影響二階Bjerknes力。通過改變參數(shù),可以控制UCA微泡的運(yùn)動(dòng),削弱聚團(tuán)現(xiàn)象。第四,對UCA微泡間二階Bjerknes力的基本方程的數(shù)值解進(jìn)行求解,與已知的解析解進(jìn)行對比,驗(yàn)證了解析解的正確性。
【關(guān)鍵詞】：超聲造影劑 二階 Bjerknes力 超聲場 數(shù)值計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R445.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 術(shù)語表11-16
• 羅馬字母11-12
• 希臘字母12-13
• 符號13-16
• 第1章 選題背景及其意義16-25
• 1.1 研究背景及意義16-18
• 1.2 超聲造影微泡UCA的應(yīng)用18-21
• 1.2.1 超聲造影成像18-19
• 1.2.2 輸送載體19-20
• 1.2.3 聲致微流20
• 1.2.4 熱強(qiáng)化作用20
• 1.2.5 強(qiáng)化沸騰換熱20-21
• 1.3 UCA微泡間相互作用力的研究進(jìn)展21-24
• 1.3.1 Bjerknes力和二階Bjerknes力21-22
• 1.3.2 UCA微泡間的二階Bjerknes力22-24
• 1.4 本文的工作24-25
• 第2章 UCA微泡模型的建立25-32
• 2.1 幾何模型25-26
• 2.1.1 單個(gè)UCA微泡的幾何模型25-26
• 2.1.2 兩個(gè)UCA微泡之間的幾何模型26
• 2.2 UCA造影劑微泡的基本方程26-30
• 2.2.1 單UCA微泡的運(yùn)動(dòng)方程26-29
• 2.2.2 兩個(gè)UCA微泡間的相互作用力計(jì)算的基本方程29-30
• 2.3 無殼微泡間的相互作用力的計(jì)算方程30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 UCA微泡的相互作用力的解析解與分析32-46
• 3.1 UCA微泡相互作用力解析解公式的推演32-35
• 3.2 UCA微泡外殼參數(shù)對于相互作用力的影響35-40
• 3.2.1 UCA微泡的外殼對于相互作用力的影響36-37
• 3.2.2 UCA微泡外殼厚度對于相互作用力的影響37-38
• 3.2.3 UCA微泡的外殼材料對于相互作用力的影響38-39
• 3.2.4 UCA微泡的外殼動(dòng)力粘度對于相互作用力的影響39-40
• 3.3 UCA微泡其他參數(shù)對于相互作用力的影響計(jì)算與分析40-44
• 3.3.1 UCA微泡半徑對于相互作用力的影響40-42
• 3.3.2 UCA微泡之間的距離對于相互作用力的影響42-43
• 3.3.3 驅(qū)動(dòng)聲場角頻率對于相互作用力的影響43-44
• 3.3.4 UCA微泡的表面張力對于相互作用力的影響44
• 3.4 本章小節(jié)44-46
• 第4章 UCA微泡模型的數(shù)值解與分析46-53
• 4.1 UCA微泡間相互作用力數(shù)值解公式46-47
• 4.2 UCA微泡間相互作用力解析解的驗(yàn)證與數(shù)值解分析47-52
• 4.2.1 無外殼微泡和UCA微泡之間二階Bjerknes力的解析解區(qū)別47-49
• 4.2.2 不同的輸入功率p_e對于UCA微泡的二階Bjerknes力的影響49-52
• 4.3 本章小節(jié)52-53
• 第5章 結(jié)論與展望53-55
• 5.1 主要結(jié)論53
• 5.2 未來研究展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-64
• 致謝64-65
• 作者簡介65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙玉英,智光,徐勇,王身國,崔文瑾,貝建中,周小禹;新型多聚體超聲造影劑的初步實(shí)驗(yàn)研究[J];中國超聲醫(yī)學(xué)雜志;2004年02期

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本文編號：276490